[發(fā)明專利]從含釩鋼渣中綠色清潔提釩的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910117246.X
• 申請(qǐng)日: 2019-02-15
• 公開（公告）號(hào): CN109797298A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王顯云;鄒正強(qiáng);吳寶林;楊靈鎖;羅林軍;涂志洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大裂谷釩業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C22B34/22
• 分類號(hào): C22B34/22;C22B1/02;C22B7/00
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 梁鑫

本發(fā)明涉及從含釩鋼渣中綠色清潔提釩的方法，屬于提釩化工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是含釩鋼渣中鈣含量高，在提釩過(guò)程中存在提取率低、成本高。本發(fā)明公開了從高鈣釩渣中綠色清潔提釩的方法，步驟包括含釩鋼渣經(jīng)破碎、高溫煅燒得到焙燒熟料，對(duì)被燒熟料先用鹽酸浸出除鈣鎂，得到低鈣殘?jiān)吐然}浸出液，然后對(duì)低鈣殘?jiān)昧蛩峤龅玫礁邼舛群C浸出液，最后加入沉釩劑進(jìn)行沉釩得到多釩酸銨。本發(fā)明對(duì)鋼渣中的釩進(jìn)行了有效的提取，同時(shí)可對(duì)鋼渣中的鈣進(jìn)行回收利用，工藝簡(jiǎn)單易用、適應(yīng)范圍廣、成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于提釩化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及從含釩鋼渣中綠色清潔提釩的方法。

背景技術(shù)

我國(guó)釩的儲(chǔ)量居世界第四位，全國(guó)有10多個(gè)省市(區(qū))都有釩礦物資源，但主要集中在四川攀枝花地區(qū)和河北承德地區(qū)，尤其是攀枝花地區(qū)的釩儲(chǔ)量相當(dāng)豐富，已探明的釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量近100億噸，五氧化二釩儲(chǔ)量為1578萬(wàn)噸，約占全國(guó)儲(chǔ)量的55％，世界儲(chǔ)量的11％。在進(jìn)行高爐流程提釩過(guò)程中時(shí)，有10％～15％釩進(jìn)入了脫磷渣，即形成了特別難處理的含釩鋼渣。此外，在某些鋼鐵企業(yè)中，也使用部分釩鈦磁鐵礦進(jìn)入高爐，由于加入的釩鈦礦比例較低，達(dá)不到鐵水吹煉釩渣的條件，在進(jìn)行脫磷的過(guò)程中，釩進(jìn)入了脫磷渣中，也形成了大量的含釩鋼渣，造成了釩資源的大量浪費(fèi)。

在《鐵平衡條件下改質(zhì)含釩鋼渣中釩與磷的分布》中針對(duì)含釩鋼渣中釩回收問(wèn)題，研究了鐵平衡條件下堿度對(duì)鋼渣中的釩和磷的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：堿度大于1.8，磷固溶于硅酸二鈣相，釩固溶于硅酸二鈣相和RO相中；堿度在1.3～1.5，磷大量溶于液相，少量固溶于正硅酸鹽固溶體相，釩集中在尖晶石相；堿度為1時(shí)，磷集中在液相相中，釩大部分富集于尖晶石相，一部分溶解于液相。

在《含釩鋼渣在熔融NaOH體系中的焙燒過(guò)程》研究了含釩鋼渣在熔融NaOH體系中的焙燒過(guò)程，考察焙燒溫度、堿礦比(NaOH與含釩鋼渣的質(zhì)量比)、焙燒時(shí)間對(duì)含釩鋼渣中釩提取率的影響；獲得最佳反應(yīng)條件，并對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行解析，建立反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。研究結(jié)果表明：含釩鋼渣在熔融NaOH體系中的焙燒過(guò)程最佳反應(yīng)條件為焙燒溫度450℃，堿礦比5:1，焙燒時(shí)間60min，在此條件下，釩提取率穩(wěn)定在90％以上。對(duì)釩提取率影響最大的為堿礦比，其次是焙燒溫度和焙燒時(shí)間；含釩鋼渣在熔融NaOH體系中焙燒過(guò)程受固體產(chǎn)物層擴(kuò)散控制，表觀活化能為39.4k J/mol，動(dòng)力學(xué)方程為2/31-2a/3-(1-a)(28)1.239exp[-39.4/(RT)]t。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是含釩鋼渣中鈣含量高，在提釩過(guò)程中存在提取率低、成本高。

本發(fā)明提供從含釩鋼渣中綠色清潔提釩的方法，步驟包括含釩鋼渣經(jīng)破碎、高溫焙燒得到焙燒熟料，對(duì)被燒熟料先用鹽酸浸出除鈣鎂，得到低鈣殘?jiān)吐然}浸出液，然后對(duì)低鈣殘?jiān)昧蛩峤龅玫礁邼舛群C浸出液，最后進(jìn)行沉釩。

具體包括以下步驟：

a.含釩鋼渣經(jīng)破碎、高溫焙燒得到焙燒熟料；

b.將步驟a所得焙燒熟料與水混合，加入鹽酸調(diào)節(jié)pH為5～9，進(jìn)行浸出，經(jīng)液固分離得到低鈣殘?jiān)吐然}浸出液；

c.將步驟b所得低鈣殘?jiān)c水混合，加入硫酸調(diào)節(jié)pH為0.5～4，進(jìn)行浸出，得到高濃度含釩浸出液；

d.調(diào)節(jié)高濃度含釩浸出液的pH，加入沉釩劑進(jìn)行沉釩。

其中，步驟a中將含釩鋼渣破碎到粒徑不大于0.125mm；焙燒溫度控制在850～950℃。

其中，步驟b中先將一部分焙燒熟料與水混合，加入鹽酸調(diào)節(jié)pH為5～9，進(jìn)行浸出，經(jīng)液固分離得到低鈣殘?jiān)吐然}浸出液，將氯化鈣浸出液作為浸出劑，在相同浸出條件下對(duì)剩余焙燒熟料進(jìn)行分批次浸出，每次浸出后得到的氯化鈣浸出液用于下批次焙燒熟料的浸出。

其中，步驟b中所述水與焙燒熟料的液固比為0.5～10；步驟b中浸出溫度為10～100℃。